ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Орбитали и химическая связь из "Сохранение орбитальной симметрии" Здесь целесообразно рассмотреть некоторые элементарные аспекты молекулярно-орбитальной теории химической связи. Молекулярные орбитали строятся в виде комбинаций атомных орбиталей, а затем заселяются электронными парами. Если комбинируют две эквивалентные атомные орбитали XI и Хг. то они всегда дают связывающую комбинацию и соответствующую разрыхляющую орбиталь (У). [c.8] С этой точки зрения простое описание молекулы циклобутана дает четыре з-уровня С—С и восемь о-уровней С—Н, причем каждому уровню соответствует уровень ст (4). [c.10] Построенные орбитали являются частично локализованными. Они делокализованы только на двух атомах. Такие орбитали пригодны для анализа некоторых свойств молекул, определяющихся полностью заселенными молекулярными орбиталями (длина связей, энергии, дипольный момент), но для описания молекулы в целом они не подходят. В общем случае орбитали делокализованы в соответствии с полной симметрией молекулы. Для обсуждения физических свойств, зависящих от двух характерных молекулярных орбиталей (например, спектры или ионизация), абсолютно необходимо строить эквивалентные делокализо-ванные орбитали. Более подробно это будет рассмотрено в разд. 3. [c.10] Кроме ст-связей, органические молекулы могут иметь делокализованные я-орбитали. Например, электронную структуру этилена можно описывать с помощью четырех о-связей С—Н и одной а-связи С—С (5). [c.10] Существуют две независимые операции симметрии, которые могут быть использованы для классификации этих орбиталей отражение в зеркальной плоскости т, перпендикулярной плоскости молекулы и рассекающей молекулу пополам, и поворот вокруг оси вращения второго порядка Сз, проходящей через центр связи углерод—углерод. Следует подчеркнуть, что свойства симметрии орбиталей молекулы этилена при каждой из указанных операций симметрии противоположны. Так, я-орбиталь симметрична (5) относительно отражения в зеркальной плоскости т и антисимметрична (А) относительно вращения вокруг оси Са. [c.11] Перекрывание двух 2р -орбиталей значительно меньше, чем перекрывание при ст-взаимодействии, и, таким образом, я-связь слабее, чем ст-связь, а уровни я и л находятся выше и ниже уровней а и а соответственно (рис. 1). [c.11] Горизонтальные линии указывают относительные энергии орбитален. [c.12] Орбитали альтернируют по симметрии с увеличением энергии. [c.16] Если п — четное число, то существует л/2 связывающих и п 2 разрыхляющих л-орбиталей. Нечетному п соответствуют [п — 1)/2 связывающих, п — 1)/2 разрыхляющих орбиталей и одна несвязывающая орбиталь. [c.16] Вернуться к основной статье